初期資金量大,后期收益慢等因素嚴重制約了建設單位積極性;淺層地熱能要成為新能源應用領域的重要“增長極”尚需政策扶持。
冬季能供暖,夏季能制冷;比傳統(tǒng)空調(diào)耗電量節(jié)約一半以上;實際能源綜合利用效率超過任何一種傳統(tǒng)能源利用方式……這樣的建筑能源利用結(jié)果并不是實驗室的理想狀態(tài),而是安徽合肥科學家園小區(qū)采用地源熱泵技術(shù),開發(fā)利用淺層地熱能的現(xiàn)實。
記者調(diào)研了解到,盡管“地熱能建筑”在新能源建筑領域具有十分重要的意義,但受制于投入成本、技術(shù)運行等因素,其技術(shù)標準仍相對滯后、市場占有率不高、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平有待提升。
為此,基層呼吁從提升行業(yè)“門檻”、完善激勵扶持政策、壯大行業(yè)企業(yè)等方面入手,盡快提升我國“地熱能建筑”的推廣應用水平。
“淺層地熱能建筑”節(jié)能優(yōu)勢突顯
淺層地熱能,是指地表土壤、地下水、河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地源熱泵技術(shù),是利用了淺層地熱能作為冷熱交換源,通過能量轉(zhuǎn)換,為建筑物提供綠色清潔的空調(diào)系統(tǒng)。
“簡而言之,就是改變了傳統(tǒng)空調(diào)與室外空氣進行熱交換的原理,轉(zhuǎn)而利用土壤等地下熱能‘四季恒溫’的特點:冬季把土壤中的熱量‘取’出來,供給室內(nèi)采暖;夏季把室內(nèi)的熱量‘抽’出去,釋放到地能中,完成熱交換。”合肥科學家園小區(qū)基建辦主任曾杰說。
作為合肥市綠色節(jié)能建筑示范項目,在科學家園小區(qū)內(nèi),720個深入地下100多米的鉆孔中,每個鉆孔中都埋入了1個雙“U”形管道,通過閉合水循環(huán),將恒溫的地熱能與小區(qū)1200戶家庭住宅內(nèi)的室溫進行“置換”,使居民家中達到“冬暖夏涼”的舒適效果。
曾杰告訴記者,這套地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)運行四年,運行費用主要包括水、電、維修保養(yǎng)、人員工資等方面。其中,設備的電費占80%-90%,每年的總成本大約200萬元。“但如果采用傳統(tǒng)中央空調(diào)的話,光電費就至少要翻一倍,效果還要打折扣。”他說。
“與傳統(tǒng)燃煤、燃氣供熱相比,采用地源熱泵的中央空調(diào)系統(tǒng)每消耗1千瓦能量,可以得到4千瓦以上的熱量或冷量,加上運行維護費用低,綜合節(jié)能超過50%,甚至可以達到70%左右。”安徽省建筑科學研究設計院能效測評所副所長沈念俊說。
2013年以來,安徽省住房和城鄉(xiāng)建設廳對安徽省地質(zhì)資料庫、合蕪蚌試驗區(qū)科技創(chuàng)新公共服務和應用技術(shù)研發(fā)中心、黃山華茂國際大酒店、黃山香茗酒店徽商中心等4個具有代表性的淺層地熱能建筑應用項目進行的調(diào)研實測顯示:
在污染物排放方面,利用地源熱泵系統(tǒng)相對于普通空調(diào)可減少污染物排放40%以上,與電供暖相比可減少污染物排放70%以上。同時,夏季減少了冷卻塔的飄水損失,減緩了城市“熱島效應”;冬季無燃燒過程,對終端用戶來說實現(xiàn)了污染物“零排放”。
在能源利用效率方面,上述4個項目相對于普通空調(diào)可節(jié)約用電40%以上,能效比高于常規(guī)“電制冷機組供冷+鍋爐供熱”系統(tǒng)20%--30%,高于風冷熱泵系統(tǒng)約30%--40%,減少化石能源使用量近60%。
淺層地熱能在工業(yè)領域的應用效果同樣顯著。在天津?qū)氎鎱^(qū),該市首個大規(guī)模集中供熱地源熱泵項目于2013年投入使用,取代了原有的兩臺20噸燃煤蒸汽鍋爐,整個園區(qū)實現(xiàn)供熱15萬平方米。據(jù)測算,每年減少二氧化碳排放96噸,氮氧化物29.4噸,煙塵排放19噸。
從全國來內(nèi)看,我國淺層地熱能資源量相當于95億噸標準煤,增強型地熱能理論資源量更是相當于860萬億噸標準煤,大致相當于2013年全國能源消費總量的20多萬倍。目前業(yè)內(nèi)一致認為,淺層地熱能平均利用系數(shù)是風電的3至4倍、太陽能的4至5倍、生物質(zhì)能的1.5倍,在可再生能源當中屬于優(yōu)質(zhì)能源。
地源熱泵行業(yè)巨大潛力尚待發(fā)掘
記者了解到,作為發(fā)展建筑新能源應用、實現(xiàn)“淺層地熱能建筑”的主要方式,瑞典等北歐發(fā)達國家普遍采取了地源熱泵技術(shù);而國內(nèi),這項技術(shù)從2003年開始市場萌芽,2013年,我國地源熱泵行業(yè)產(chǎn)值已達到350億元。
“1995年全國地源熱泵應用面積為4000平方米,1999年達到6萬平方米,2000年是10萬平方米,2009年為1億平方米,2013年達到3億平方米。”中國能源研究會地熱專業(yè)委員會專家委員會主任鄭克棪此前公開發(fā)布的一組數(shù)據(jù)也顯示,我國地源熱泵行業(yè)已進入快速發(fā)展階段。
據(jù)統(tǒng)計,我國現(xiàn)有500多億平方米的建筑面積,預計到2020年將達到近700億平方米建筑面積,建筑新能源應用市場巨大。
安徽兩淮建設有限責任公司工程部部長韓非告訴記者,從技術(shù)層面來說,我國自主研發(fā)、設計、制造、施工的地源熱泵設施設備已走向成熟,可以做到與建筑本身同壽命,施工成本也逐漸下降,目前已較最早時期下降了約20%。
盡管“地熱能建筑”在新能源建筑領域具有十分重要的意義,但記者在各地采訪中發(fā)現(xiàn),受制于投入成本、技術(shù)運行等因素,其技術(shù)標準仍相對滯后、市場占有率不高、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平有待提升。
“當前,政府主管部門及行業(yè)內(nèi)對淺層地能資源調(diào)查和評價還不夠全面,技術(shù)、標準及產(chǎn)品體系建設也剛剛起步,動態(tài)監(jiān)測和建筑物的能效檢測缺乏,且由于產(chǎn)品認證制度、責任監(jiān)管和產(chǎn)品淘汰制度尚不健全等原因,導致部分項目實際運行使用過程中,沒有達到預期節(jié)能效果。”安徽省建筑節(jié)能和綠色建筑協(xié)會秘書長葉長青介紹說。
一些地源熱泵行業(yè)企業(yè)也表示,當前,地源熱泵系統(tǒng)科學評價體系和嚴格的市場準入制度都還沒有建立完善起來,國家地熱泵產(chǎn)品制造標準和應用技術(shù)規(guī)范也不夠完善,二者不能有效統(tǒng)一。
為此,基層主管部門和行業(yè)企業(yè)建議,未來要結(jié)合各地實際,加快制定國家層面的淺層地熱能應用計劃,提升行業(yè)技術(shù)標準。特別是對已經(jīng)發(fā)展較為成熟的地源熱泵市場,嚴格規(guī)范管理,引導行業(yè)協(xié)會、龍頭企業(yè)完善技術(shù)規(guī)范,并推動上升為國家技術(shù)標準或規(guī)范。
葉長青等基層干部還提出,要加強閉合監(jiān)管,推進淺層地熱能項目的集成示范。通過不定期專項檢查等形式,強化工程項目實施過程監(jiān)管力度,進一步推進淺層地熱能應用項目規(guī)劃、設計、施工、監(jiān)理、測評等建設全過程閉合管理。在條件成熟的城市或地區(qū),可統(tǒng)籌規(guī)劃,擴大淺層地熱能建筑應用集中連片示范,完善淺層地熱能建筑應用的集成技術(shù)體系,以及相關(guān)技術(shù)標準、配套的政策法規(guī)。
亟待實質(zhì)性扶持政策
作為國內(nèi)推廣應用可再生能源建筑較早的城市,合肥市從2006年就開始實施相關(guān)項目,主要的可再生能源利用形式就是太陽能光伏和地源熱泵。“但主要受制于投資成本,利用淺層地熱源的地源熱泵技術(shù)至今依舊是鼓勵性推廣。”合肥市住建委科技處處長肖方初說。
目前國內(nèi)空調(diào)市場上地源熱泵的市場份額不足7%。盡管各地均通過財政補貼等手段,給予使用地源熱泵的企業(yè)和項目資金獎勵與補貼,這也成為地源熱泵產(chǎn)品走向市場的最大推動力,如此前財政部與住建部就曾聯(lián)合發(fā)文,對地源熱泵應用工程提供資金補貼,但對市場的“撬動”作用依舊有限,其主要原因在于地源熱泵初投資成本太高,初期推廣困難。
安徽省住建廳提供的數(shù)據(jù)顯示,淺層地熱能建筑應用增量成本約為350--400元/平方米,而增量成本回收期平均為6--9年,初期資金量大,后期收益慢等因素嚴重制約了建設單位積極性。
“從前期投入上看,地源熱泵由于技術(shù)和施工的特殊性,標準高、投入高,相對于普通的國產(chǎn)中央空調(diào)來說,也要多投入大約30%。”韓非說。
對此,業(yè)內(nèi)人士建議,我國淺層地熱資源豐富,隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,居民對建筑性能和節(jié)能方面的要求都將逐步提升,而傳統(tǒng)空調(diào)、采暖等使用方式,加重了城市熱島效應,并因燃煤等資源利用方式產(chǎn)生了一系列環(huán)保問題,特別是對南方既有建筑的改造上,地源熱泵的改造方式相對簡單易行,是一個很好的方式。為此,國家要在適合采用地源熱泵技術(shù)的地區(qū)出臺實質(zhì)性扶持政策,大力提倡應用。
如為了突破地源熱泵等淺層地熱源應用項目的前期投入成本等障礙,國家應拿出專項資金,結(jié)合河北、北京、天津等多省市相繼出臺的激勵政策和成績經(jīng)驗,加大對淺層地熱項目的扶持,給予一定節(jié)能補貼。
采訪中,諸多受訪對象也提出,建筑可再生能源應用的推廣普及最終仍要經(jīng)得起市場的檢驗,因此還需通過各種市場化手段打開“銷路”,促進全行業(yè)良性健康發(fā)展。一是創(chuàng)新發(fā)展模式,調(diào)動供需雙方積極性。二是補齊產(chǎn)業(yè)鏈“短板”,促進行業(yè)升級。三是鼓勵和幫助行業(yè)企業(yè)與高校、科研院所等“對接”,圍繞淺層地熱能行業(yè)進行科研攻關(guān)和技術(shù)研發(fā),加強“產(chǎn)學研”相關(guān)機構(gòu)的交流與合作。
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